Trace element geochemistry and Sr-Nd characteristics of Mesoproterozoic mafic intrusive rocks from Rondonia, Brazil, SW Amazonian Craton: Petrogenetic and tectonic inferences

The Amazonian Craton comprises an Archean domain surrounded by four successively younger Proterozoic tectonic provinces. Within the Rio-Negro-Juruena province the Serra da Providencia Intrusive Suite (1.60 and 1.53 Ga) consists of A-type rapakivi granites, charnockites and mangerites genetically associated with diabase dikes, gabbros and amphibolites lites. The original mafic melts were derived from a depleted mantle source (epsilon(Nd(T)) + 2.5 to +2.8; epsilon(Sr(T)) - 12.1). Underplated mafic magma induced melting of a short-lived fielsic crust, thus originating coeval felsic-inafic magmatism in a continental intraplate setting. The Colorado Complex, assigned to the Rondonian-San Ignacio province, comprises 1.35-1.36 Ga intrusive bimodal magmatism represented by monzonite gneisses associated with amphibolite, gabbro and metadiabase dikes intercalated with metasediments with detrital zircon that yield U-Pb ages of 1.35 to 1.42 Ga. Mafic samples display juvenile signatures (epsilon(Nd(T)) 0.0 to +5.2; epsilon(Sr(T)) -5.0 to -30.7) and are less contaminated than the Serra da Previdencia and Nova Brasiladndia ones. The generation of the basaltic magma is related to the subduction of an oceanic slab below the peridotite wedge (intraoceanic arc setting). Fluids and/or small melts from the slab impregnated the mantle. The Nova Brasilandia Sequence (Sunsas-Aguapei province) comprises a metasedimentary sequence intruded by 1.10-1.02 Ga metadiabases, gabbros, meta-gabbros, and amphibolites associated with granitic plutons (bimodal magmatism). The original tholeiitic magmas, derived from a depleted source (epsilon(Nd(T)) = +3.1 to +5.0), in a proto-oceanic setting, underwent subsequent contamination by the host rocks, as indicated by the isotopic and trace element data.

Lu-Hf and U-Pb age determination of Capivarita Anorthosite in the Dom Feliciano Belt, Brazil

The Capivarita Anorthosite, formed in an intraplate environment and later metamorphosed under amphibolites fades conditions, is exposed in the Dom Feliciano Belt as part of the Brasiliano magmatic arc and occurs as a roof-pedant in, or is even intruded by, 0.6 Ga post-collisional granites. In this work, magmatic and metamorphic minerals were dated using the LA-MC-ICP-MS in situ method. U-Pb magmatic and metamorphic zircon dating yielded an age of 1573 +/- 21 Ma and of 606 +/- 6 Ma, respectively, whereas the igneous titanite dating yielded an age of 1530 +/- 33 Ma and the metamorphic ages were 651 +/- 9 Ma and 601 +/- 5 Ma. The Lu-Hf model ages showed two clusters from 1.81 to 2.03 Ga (calf from +2.21 to +6.42) and 2.55-2.62 Ga (epsilon epsilon Hf from -4.59 to -5.64). This intraplate magmatism can be connected to a very important episode of continental accretion in an extensional setting from the fragmentation of the supercontinent during the Early Mesoproterozoic. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of the sintering conditions on the electrical properties of Nd(3+) modified PLZT ceramics

The effect of the sintering method on the microstructural and electrical properties of (Pb(0.89)Nd(0.02)La(0.09))(Zr(0.65)Ti(0.35))O(3) (PNLZT) ceramics was studied by impedance spectroscopy. Structural and microstructural analyses were performed using x-ray and scanning electron microscopy techniques. Two different sintering routes were employed: the conventional and the hot-pressing sintering methods. The impedance analysis provided a convincing evidence for the existence of both grain (g) and grain boundary (gb) contributions to the conduction process. An equivalent circuit for the impedance behaviour has been proposed and discussed. The variation in the sintering method produces significant changes in the grain and grain boundary conductivities. For the grain effect, the main conduction mechanism has been associated with oxygen vacancy migration. Otherwise, for grain boundary conductivity the impedance behaviour has been discussed in terms of the brick-layer and the constriction resistance models (BLM and CRM, respectively).

Geologia, Geocronologia, Geoquímica e Petrogênese das Rochas Ígneas Cretácicas da Província Magmática do Cabo e suas Relações com as Unidades Sedimentares da Bacia de Pernambuco (NE do Brasil)

The area studied forms a thin NNE-directed belt situated south of Recife town (Pernambuco state), northeastern Brazil. Geologically, it comprises the Pernambuco Basin (PB), which is limited by the Pernambuco Lineament to the north, the Maragogi high to the south and the Pernambuco Alagoas massif to the west, all of them with Precambrian age. This thesis reports the results obtained for the Cabo Magmatic Province (CMP), aiming the characterization of the geology, stratigraphy, geochronology, geochemistry and petrogenesis of the Cretaceous igneous rocks presented in the PB. The PB is composed of the Cabo Formation (rift phase) at the base (polymictic conglomerates, sandstones, shales), an intermediate unit, the Estiva Formation (marbles and argillites), and, at the top, the Algodoais Formation (monomictic conglomerates, sandstones, shales). The CMP is represented by trachytes, rhyolites, pyroclastics (ignimbrites), basalts / trachy-andesites, monzonites and alkali-feldspar granite, which occur as dykes, flows, sills, laccoliths and plugs. Field observations and well descriptions show that the majority of the magmatic rocks have intrusive contacts with the Cabo Formation, although some occurrences are also suggestive of synchronism between volcanism and siliciclastic sedimentation. 40Ar/39Ar and zircon fission tracks for the magmatic rocks indicate an average age of 102 r 1 Ma for the CMP. This age represents an expressive event in the province and is detected in all igneous dated materials. It is considered as a minimum age (Albian) for the magmatic episode and the peak of the rift phase in the PB. The 40Ar/39Ar dates are about 10-14 Ma younger than published palynologic ages for this basin. Geochemically, the CMP may be divided in two major groups; i) a transitional to alkaline suite, constituted by basalts to trachy-andesites (types with fine-grained textures and phenocrysts of sanidine and plagioclase), trachytes (porphyrytic texture, with phenocrysts of sanidine and plagioclase) and monzonites; ii) a alkaline suite, highly fractionated, acidic volcano-plutonic association, formed by four subtypes (pyroclastic flows ignimbrites, fine-to medium-grained rhyolites, a high level granite, and later rhyolites). These four types are distinguished essentially by field aspects and petrographic and textural features. Compatible versus incompatible trace element concentrations and geochemical modeling based on both major and trace elements suggest the evolution through low pressure fractional crystallization for trachytes and other acidic rocks, whereas basalts / trachy-andesites and monzonites evolved by partial melting from a mantle source. Sr and Nd isotopes reveal two distinct sources for the rocks of the CMP. Concerning the acidic ones, the high initial Sr ratios (ISr = 0.7064-1.2295) and the negative HNd (-0.43 to -3.67) indicate a crustal source with mesoproterozoic model ages (TDM from 0.92 to 1.04 Ga). On the other hand, the basic to intermediate rocks have low ISr (0.7031-0.7042) and positive HNd (+1.28 to +1.98), which requires the depleted mantle as the most probable source; their model ages are in the range 0.61-0.66 Ga. However, the light rare earth enrichment of these rocks and partial melting modeling point to an incompatible-enriched lherzolitic mantle with very low quantity of garnet (1-3%). This apparent difference between geochemical and Nd isotopes may be resolved by assuming that the metasomatizing agent did not obliterate the original isotopic characteristics of the magmas. A 2 to 5% partial melting of this mantle at approximately 14 kbar and 1269oC account very well the basalts and trachy-andesites studied. By using these pressure and temperatures estimates for the generation of the basaltic to trachy-andesitic magma, it is determined a lithospheric stretching (E) of 2.5. This E value is an appropriated estimate for the sub-crustal stretching (astenospheric or the base of the lithosphere?) region under the Pernambuco Basin, the crustal stretching probably being lower. The integration of all data obtained in this thesis permits to interpret the magmatic evolution of the PB as follows; 1st) the partial melting of a garnet-bearing lherzolite generates incompatible-enriched basaltic, trachy-andesitic and monzonitic magmas; 2nd) the underplating of these basaltic magmas at the base of the continental crust triggers the partial melting of this crust, and thus originating the acidic magmas; 3rd) concomitantly with the previous stage, trachytic magmas were produced by fractionation from a monzonitic to trachy-andesitic liquid; 4th) the emplacement of the several magmas in superficial (e.g. flows) or sub-superficial (e.g. dykes, sills, domes, laccoliths) depths was almost synchronically, at about 102 r 1 Ma, and usually crosscutting the sedimentary rocks of the Cabo Formation. The presence of garnet in the lherzolitic mantle does not agree with pressures of about 14 kbar for the generation of the basaltic magma, as calculated based on chemical parameters. This can be resolved by admitting the astenospheric uplifting under the rift, which would place deep and hot material (mantle plume?) at sub-crustal depths. The generation of the magmas and their subsequent emplacement would be coupled with the crustal rifting of the PB, the border (NNE-SSW directed) and transfer (NW-SE directed) faults serving as conduits for the magma emplacement. Based on the E parameter and the integration of 40Ar/39Ar and palynologic data it is interpreted a maximum duration of 10-14 Ma for the rift phase (Cabo Formation clastic sedimentation and basic to acidic magmatism) of the PB

Petrologia do magmatismo tardi-brasiliano no Maciço São José de Campestre(RN/PB), com ênfase no Plúton Alcalino Caxexa

The area studied is located on the north-easternmost portion of the Borborema Province, on the so-called São José de Campestre Massif, States of RN and PB, Northeast Brazil. Field relations and petrographic, geochemical and isotope data permitted the separation of five suites of plutonic rocks: alkali-feldspar granite (Caxexa Pluton), which constitutes the main subject of this dissertation, amphibole-biotite granite (Cabeçudo Pluton), biotite microgranite, gabbronorite to monzonite (Basic to Intermediate Suite) and aluminous granitoid. The Caxexa Pluton is laterally associated to the Remígio Pocinhos Shear Zone, with its emplacement along the mylonitic contact between the gneissic basement and the micashists. This pluton corresponds to a syntectonic intrusion elongated in the N-S direction, with about 50 km2 of outcropping surface. It is composed exclusively of alkali-feldspar granites, having clinopyroxene (aegirine-augite and hedenbergite), andradite-rich garnet, sphene and magnetite. It is classified geochemically as high silica rocks (>70 % wt), metaluminous to slightly peraluminous (normative corindon < 1%), with high total alkalis (>10% wt), Sr, iron number (#Fe=90-98) and agpaitic index (0.86-1.00), and positive europium anomaly. The Cabeçudo Pluton is composed of porphyritic rocks, commonly containing basic to intermediate magmatic enclaves often with mingling and mixing textures. Petrographically, it presents k-feldspar and plagioclase phenocrysts as the essential minerals, besides the accessories amphibole, biotite, sphene and magnetite. It is metaluminous and shows characteristics transitional between the calc-alkaline and alkaline series (or monzonitic subalkaline). Its REE content is greater than those ones of the Caxexa Pluton and biotite microgranite, and all spectra have negative europium anomalies. The biotite microgranites occur mainly on the central and eastern portion of the mapped area, as dykes and sheets with decimetric thickness, hosted principally in orthogneisses and micashists. Their field relationships as regards the Caxexa and Cabeçudo plutons suggested that they are late-tectonic intrusions. They are typically biotite granites, having also sphene, amphibole, allanite, opaques and zircon in the accessory assemblage. Geochemically they can be distinguished from the porphyritic types because the biotite microgranites are more evolved, peraluminous, and have more fractionated REE spectra. The Basic to Intermediate rocks form a volumetrically expressive elliptical, kilometric scale body on the Southeast, as well as sheets in micashists. They are classified as gabbronorites to monzonites, with the two pyroxenes and biotite, besides subordinated amounts of amphibole, sphene, ilmenite and allanite. These rocks do not show a well-defined geochemical trend, however they may possibly represent a monzonitic (shoshonitic) series. Their REE spectra have negative europium anomalies and REE contents greater than the other suites. The aluminous granitoids are volumetrically restricted, and have been observed in close association with migmatised micashists bordering the gabbronorite pluton. They are composed of almandine-rich garnet, andalusite, biotite and muscovite, and are akin to the peraluminous suites. Rb-Sr (whole rock) and Sm-Nd (whole-rock and mineral) isotopes furnished a minimum estimate of the crystallization (578±14 Ma) and the final resetting age of the Rb-Sr system (536±4 Ma) in the Caxexa Pluton. The aluminous granitoid has a Sm-Nd garnet age similar to that one of the Caxexa Pluton, that is 574±67 Ma. The strong interaction of shear bands and pegmatite dykes favoured the opening of the Rb-Sr system for the Caxexa Pluton and biotite microgranite. The amphibole-plagioclase geothermometer and the Al-in amphibole geobarometer indicate minimum conditions of 560°C and 7 kbar for the Cabeçudo Pluton, 730°C and 6 kbar for the microgranite and 743°C and 5 kbar for the basic to intermediate suite. The Zr saturation geothermometer reveals temperatures of respectively 855°C, 812°C and 957°C for those suites, whereas the Caxexa Pluton shows temperatures of around 757°C. The Caxexa, Cabeçudo and microgranites suites crystallized under high fO2 (presence of magnetite). On the other hand, the occurrence of ilmenite suggests less oxidant conditions in the basic to intermediate suite. Field relations demonstrate the intrusive character of the granitoids into a tectonically relatively stable continental crust. This is corroborated by petrographic and geochemical data, which suggest a late- or post-collisional tectonic context. It follows that the generation and emplacement of those granitoid suites is related to the latest events of the Brasiliano orogeny. Finally, the relationships between eNd (600 Ma), TDM (Nd) and initial Sr isotope ratio (ISr) do not permit to define the precise sources of the granitoids. Nevertheless, trace element modelling and isotopic comparisons suggest the participation of the metasomatised mantle in the generation of these suites, probably modified by different degrees of crustal contamination. In this way, a metasomatised mantle would not be a particular characteristic of the Neoproterozoic lithosphere, but a remarkable feature of this portion of the Borborema Province since Archaean and Paleoproterozoic times.

Distribuição e assinatura isotópica de Pb em sedimentos de fundo da Foz do Rio Guamá e da Baía do Guajará (Belém - Pará)

ABSTRACT: Lead analyses in bottom sediments from the hydrographic system of Belem (Para) indicated low contents of this metal for the sediments from the Guama river, with no significant anthropogenic contribution. A concentration of 18.1 ± 1.5 mg kg^-1 and ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb isotopic signature of 1.196 ± 0.002 are assigned for Pb from natural sources. On the other hand, the significant increase of Pb contents in the sediments from the Guajará bay, together with the decrease of ²⁰⁶Pb/²⁰⁷ ratios (1.172 < ²⁰⁶Pb/²⁰⁷ < 1.188) point to an anthropogenic lead contribution, originated by the industrial and urban activities of the city of Belem.

Estudos isotópicos (Pb, O, H, S) em zonas alteradas e mineralizadas do depósito cupro-aurífero Visconde, Província Mineral de Carajás

O depósito cupro-aurífero Visconde está localizado na Província Mineral de Carajás, a cerca de 15 km a leste do depósito congênere de classe mundial Sossego. Encontra-se em uma zona de cisalhamento de direção WNW-ESE, que marca o contato das rochas metavulcanossedimentares da Bacia Carajás com o embasamento. Nessa zona ocorrem outros depósitos hidrotermais cupro-auríferos com características similares (Alvo 118, Cristalino, Jatobá, Bacaba, Bacuri, Castanha), que têm sido enquadrados na classe IOCG (Iron Oxide Copper-Gold), embora muitas dúvidas ainda existam quanto a sua gênese, principalmente no que diz respeito à idade da mineralização e fontes dos fluidos, ligantes e metais. O depósito Visconde está hospedado em rochas arqueanas variavelmente cisalhadas e alteradas hidrotermalmente, as principais sendo metavulcânicas félsicas (2968 ± 15 Ma), o Granito Serra Dourada (2860 ± 22 Ma) e gabros/dioritos. Elas registram diversos tipos de alteração hidrotermal com forte controle estrutural, destacando-se as alterações sódica (albita + escapolita) e sódico-cálcica (albita + actinolita ± turmalina ± quartzo ± magnetita ± escapolita), mais precoces, que promoveram a substituição ubíqua de minerais primários das rochas e a disseminação de calcopirita, pirita, molibdenita e pentlandita. Dados isotópicos de oxigênio e hidrogênio de minerais representativos desses tipos de alteração mostram que os fluidos hidrotermais foram quentes (410 – 355°C) e ricos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O= +4,2 a 9,4‰). Sobreveio a alteração potássica, caracterizada pela intensa biotitização das rochas, a qual ocorreu concomitantemente ao desenvolvimento de foliação milonítica, notavelmente desenhada pela orientação de palhetas de biotita, que precipitaram de fluidos com assinatura isotópica de oxigênio similar à dos estágios anteriores (δ¹⁸O_H2O entre +4,8 e +7,2‰, a 355°C). Microclina e alanita são outras fases características desse estágio, além da calcopirita precipitada nos planos da foliação. A temperaturas mais baixas (230 ± 11°C), fluidos empobrecidos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O = -1,3 a +3,7‰) geraram associações de minerais cálcico-magnesianos (albita + epidoto + clorita ± calcita ± actinolita) que são contemporâneas à mineralização. Valores de δ¹⁸D_H2O e δO_H2O indicam que os fluidos hidrotermais foram inicialmente formados por águas metamórficas e formacionais, a que se misturou alguma água de fonte magmática. Nos estágios tardios, houve considerável influxo de águas superficiais. Diluição e queda da temperatura provocaram a precipitação de abundantes sulfetos (calcopirita ± bornita ± calcocita ± digenita), os quais se concentraram principalmente em brechas tectônicas - os principais corpos de minério - que chegam a conter até cerca de 60% de sulfetos. Veios constituídos por minerais sódico-cálcicos também apresentam comumente sulfetos. A associação de minerais de minério e ganga indica uma assinatura de Cu-Au- Fe-Ni-ETRL-B-P para a mineralização. Os valores de δ³⁴S (-1,2 a +3,4‰) de sulfetos sugerem enxofre de origem magmática (proveniente da exsolução de magmas ou da dissolução de sulfetos das rochas ígneas pré-existentes) e precipitação em condições levemente oxidantes. Datação do minério por lixiviação e dissolução total de Pb em calcopirita forneceu idades de 2736 ± 100 Ma e 2729 ± 150 Ma, que indicam ser a mineralização neoarqueana e, a despeito dos altos erros, permite descartar um evento mineralizador paleoproterozoico. A idade de 2746 ± 7 Ma (MSDW=4,9; evaporação de Pb em zircão), obtida em um corpo granítico não mineralizado (correlacionado à Suíte Planalto) que ocorre na área do depósito, foi interpretada como a idade mínima da mineralização. Assim, a formação do depósito Visconde teria relação com o evento transpressivo ocorrido entre 2,76 e 2,74 Ga, reponsável pela inversão da Bacia Carajás e pela geração de magmatismo granítico nos domínios Carajás e de Transição. Esse evento teria desencadeado reações de devolatilização em rochas do Supergrupo Itacaiúnas, ou mesmo, provocado a expulsão de fluidos conatos salinos aprisionados em seus intertícios. Esses fluidos teriam migrado pelas zonas de cisalhamento e reagido com as rochas (da bacia e do embasamento) pelas quais se movimentaram durante a fase dúctil. As concentrações subeconômicas do depósito Visconde devem ser resultado da ausência de grandes estruturas que teriam favorecido maior influxo de fluidos superficiais, tal como ocorreu na formação dos depósitos Sossego e Alvo 118.

Estudos de inclusões fluidas e de isótopos estáveis no depósito Moreira Gomes do campo mineralizado do Cuiú-Cuiú, Província Aurífera do Tapajós, Estado do Pará

Moreira Gomes é um dos depósitos do campo mineralizado do Cuiú-Cuiú, província Aurífera do Tapajós, com recursos de 21,7 t de ouro. A zona mineralizada, com 1200 metros de comprimento, 30-50 metros de largura e, pelo menos, 400 metros de profundidade é controlada por uma estrutura subvertical de orientação E-W, associada a um sistema de falhas transcorrentes sinistrais. As rochas hospedeiras nesse depósito são predominantemente tonalitos de 1997 ± 2 Ma (Suite Intrusiva Creporizão). O estilo da alteração hidrotermal relacionado à mineralização é predominantemente fissural e localmente pervasivo. Os tipos de alteração hidrotermal são sericitização, carbonatação, cloritização, sulfetação, silicificação e epidotização, além da formação de veios de quartzo de espessuras variadas. Pirita é principal sulfeto e contém inclusões de galena, esfalerita, calcopirita e, em menor quantidade, de hessita e bismutinita. O ouro ocorre mais comumente como inclusão em cristais de pirita e, secundariamente, na forma livre em veios de quartzo. Ag, Pb e Bi foram detectados por análise semi-quantitativa como componentes das partículas de ouro. Estudo de inclusões fluidas identificou fluidos compostos por CO₂ (Tipo 1), H₂O-C O₂-sal (Tipo 2) e H₂O-sal (Tipo 3). O volátil CO₂ é predominante na fase carbônica. O fluido do Tipo 2 apresenta densidade baixa a moderada, salinidade entre 1,6 e 11,8 % em peso equivalente de NaCl e foi aprisionado principalmente entre 280° e 350°C. No fluido do Tipo 3 o sistema químico pode conter aCl₂ e, talvez, MgCl₂, e a salinidade varia de zero a 10,1% em peso equivalente de NaCl. Apenas localmente a salinidade atingiu 25% em peso equivalente de NaCl. Esse fluido foi aprisionado principalmente entre 120° e 220°C e foi interpretado como resultado de mistura de fluido aquoso mais quente e levemente mais salino, com fluido mais frio e diluído. Globalmente, o estudo das inclusões fluidas indica estado heterogêneo durante o aprisionamento e ocorrência de separação de fases, mistura, flutuação de pressão e reequilíbrio das inclusões durante aprisionamento. A composição isotópica do fluido em equilíbrio com minerais hidrotermais (quartzo, clorita e calcita e pirita) e de inclusões fluidas apresenta valores de δ¹⁸O e δD entre +0,5 e +9,8 ‰, e -49 a -8 ‰, respectivamente. Os valores de ³⁴S de pirita (-0,29 ‰ a 3,95 ‰) são provavelmente indicativos da presença de enxofre magmático. Pares minerais forneceram temperaturas de equilíbrio isotópico em geral concordante com as temperaturas de homogeneização de inclusões fluidas e compatíveis com as relações texturais. Os resultados isotópicos, combinados com os dados mineralógicos e de inclusões fluidas são interpretados como produto da evolução de um sistema magmático hidrotermal em três estágios. (1) Exsolução de fluido magmático aquoso e portador de CO₂ entre 400°C e 320-350°C, seguido de separação de fases e precipitação principal da assembleia clorita-sericita-pirita-quartzo-ouro sob pressões menores que 2,1 kb e a 6-7 km de profundidade. (2) Resfriamento e continuação da exsolução do CO₂ do fluido magmático geraram fluido aquoso, mais pobre a desprovido de CO₂ e levemente mais salino, com aprisionamento dominantemente a 250°-280°C. A assembleia hidrotermal principal ainda precipitou, mas epidoto foi a principal fase nesse estágio. (3) Mistura do fluido aquoso do estágio 2, mais quente e mais salino, com um fluido aquoso mais frio e menos salino, de origem meteórica. Carbonatação está associada com esse estágio. A assembleia hidrotermal e os valores isotópicos indicam que fluido foi neutro a levemente alcalino e relativamente reduzido, que H₂S (ou HS-) pode ter sido a espécie de enxofre predominante, e que Au(HS) ^-2 deve ter sido o complexo transportador de ouro. A deposição do ouro em Moreira Gomes ocorreu em resposta a diversos mecanismos, envolvendo a separação de fases, mistura e reações fluido-rocha. O depósito Moreira Gomes é interpretado como o produto de um sistema magmático-hidrotermal, mas não possui feições clássicas de depósitos relacionados a intrusões graníticas, tanto oxidadas como reduzidas. A idade de deposição do minério (1,86 Ga) sugere que o sistema magmático-hidrotermal pode estar relacionado com a fase final do extenso magmatismo cálcio-alcalino da Suíte Intrusiva Parauari, embora o magmatismo transicional a alcalino da Suíte Intrusiva Maloquinha não possa ser descartado.

Geology, petrology, U-Pb (shrimp) geochronology of the Morrinhos granite -Paraguá terrane, SW Amazonian craton: implications for the magmatic evolution of the San Ignácio orogeny

O Granito Morrinhos é um corpo batolítico levemente alongado segundo a direção NNW, de aproximadamente 1.140 km², localizado no município de Vila Bela da Santíssima Trindade, estado de Mato Grosso. Situa-se no Terreno Paraguá, Província Rondoniana-San Ignácio, na porção SW do Cráton Amazônico. Essa intrusão exibe uma variação composicional entre tonalito a monzogranito, textura inequigranular média a grossa, localmente, porfirítica, tendo biotita como máfico predominante em uma das fácies e hornblenda na outra, ambas metamorfizadas na fácies xisto verde. As rochas estudadas caracterizam uma sequência intermediária a ácida formada por um magmatismo subalcali no, do tipo álcali-cálcico, metaluminoso a levemente peraluminoso evoluído por meio de mecanismos de cristalização fracionada. Dados estruturais exibem registros de duas fases deformacionais, representadas pela foliação penetrativa (S₁) e dobras abertas (D₂) ambas, provavelmente, relacionadas à Orogenia San Ignácio. A investigação geocronológica (U-Pb SHRIMP) e geoquímica isotópica (Sm-Nd) dessas rochas indicaram, respectivamente, idade de cristalização 1.350 ± 12 Ma, T_DM em torno de 1,77 Ga e valor negativo para εNd(_1,35) de -2,57, sugerindo uma geração relacionada com processo de fusão parcial de uma crosta continental paleoproterozoica (estateriana). Os resultados aqui obtidos indicam que o Granito Morrinhos foi gerado em arco magmático continental, em estágio tardi a pós-orogênico, da Orogenia San Ignácio e permite reconhecê-lo como pertencente à Suíte Intrusiva Pensamiento.

Contexto geológico, estudos isotópicos (C, O e Pb) e associação metálica do depósito aurífero Tocantinzinho, domínio Tapajós, Província Tapajós-Parima

O depósito Tocantinzinho, localizado em um lineamento de direção NW–SE, a SW de Itaituba (PA), é atualmente o maior depósito aurífero conhecido na Província Tapajós. Está hospedado no granito homônimo, essencialmente isótropo, no qual dominam rochas sieno e monzograníticas, que foram fraca a moderadamente alteradas por fluidos hidrotermais. Microclinização (mais precoce), cloritização, sericitização, silicificação e carbonatação (mais tardia) são os mais importantes tipos de alteração. O principal estágio de mineralização é contemporâneo à sericitização/silicificação e é representado por vênulas com sulfetos (pirita ± calcopirita ± galena ± esfalerita) e ouro associado, as quais mostram localmente trama stockwork. Além de teores expressivos de Cu, Pb e Zn, são anômalos, em algumas amostras, os de As, Bi e Mo. A relação dos teores do Au com os dos metais-base é aleatória e as razões Au/Ag variam de 0,05 a 5,0. O Au é mais enriquecido nas porções com maior abundância de sulfetos de metais-base, embora ocorra principalmente incluso na pirita. Monocristais de zircão, extraídos do granito Tocantinzinho, forneceram idade Pb-Pb média de 1982 ± 8 Ma, permitindo interpretá-lo como uma manifestação magmática precoce do arco Creporizão. Valores de δ¹³C_PDB em calcita do estágio de carbonatação, dominantemente entre -3,45 e -2,29‰, são compatíveis com fonte crustal profunda, quiçá carbonatítica, enquanto os de δ¹⁸O_SMOW (+5,97 a +14,10‰) indicam forte contribuição magmática, ainda que mascarada por influxo de águas provavelmente superficiais. Estudos de inclusões fluidas em andamento revelam a presença de fluidos aquocarbônicos, cujo CO₂ poderia ter estado dissolvido no magma granítico em vez de ser relacionado à zona de cisalhamento. Os dados até aqui disponíveis permitem classificar o depósito aurífero Tocantinzinho como do tipo relacionado à intrusão.

Water mass reconstruction by Nd isotopic analysis from Mid Atlantic oceanic sediments

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Petrology and Sr-Nd characteristics of the Nova Lacerda dike swarm, SW Amazonian Craton: new insights regarding its subcontinental mantle source and Mesoproterozoic geodynamics

The NNW-trending Nova Lacerda tholeiitic dike swarm in Mato Grosso State, Central Brazil, intrudes the Nova Lacerda granite (1.46 Ga) and the Jauru granite-greenstone terrain (ca. 1.79-1.77 Ga). The swarm comprises diabases I and II and amphibolites emplaced at ca. 1.38 Ga. Geochemical data indicate that these are evolved tholeiites characterized by high LILE/HSFE and LREE/HSFE ratios. Isotopic modelling yields positive epsilon(Nd)(T) values (+0.86 to +2.65), whereas values for epsilon(Sr)(T) range from positive to negative (+1.96 to -5.56). Crustal contamination did not play a significant petrogenetic role, as indicated by a comparison of isotopic data (Sr-Nd) from both dikes and country rocks, and by the relationship between isotopic and geochemical parameters (SiO2, K2O, Rb/Sr, and La/Yb) of the dikes. We attribute the origin of these tholeiites to fractional crystallization of evolved melts derived from a heterogeneous mantle source. Comparison of the geochemical and isotopic data of the studied swarm and other tholeiitic Mesoproterozoic mafic intrusions of the SWAmazonian Craton the Serra da Providencia, Colorado, and Nova Brasilandia bimodal suites - indicates that parental melts of the Nova Lacerda swarm were derived from the most enriched mantle source. This enrichment was probably caused by the stronger influence of the EMI component on the DMM end-member. These data, coupled with trace element bulk-rock geochemistry of the country rocks, and comparisons with the Colorado Complex of similar age, suggest a continental-margin arc setting for the emplacement of the Nova Lacerda dikes.

U-Pb zircon ages of orthogneisses and supracrustal rocks of the Cariris Velhos belt: Onset of Neoproterozoic rifting in the Borborema Province, NE Brazil

New geochronological and geochemical constraints on Precambrian sedimentary and volcanic successions exposed in the western part of the Central Domain of the Borborema Province, NE Brazil, indicate the presence of two distinct tectono-stratigraphic complexes: Riacho Gravata and Sao Caetano. Both complexes and associated orthogneisses are referred in the literature as the Cariris Velhos belt, having depositional, extrusive, or intrusive ages within the interval 985-913 Ma. The Riacho Gravata complex consists of bimodal (but mostly felsic) volcanic and volcanoclastic rocks, muscovite+/-graphite schists, quartzites, and marble with local occurrences of banded-iron-formation. The Sao Caetano complex mainly consists of metagreywackes, marbles, calc-silicate rocks, and rare meta-mafic rocks. Meta-mafic rocks from both complexes have geochemical signatures similar to those of continental flood basalts, with epsilon Nd (1.0 Ga) values ranging from -1.0 to -2.8. Felsic volcanic rocks from the Riacho Gravata complex show epsilon Nd (1.0 Ga) values ranging from -1.0 to -7.4 and geochemical signatures similar to A(2)-type granitoids. New SHRIMP U-Pb zircon data from felsic volcanic rocks within the Riacho Gravata complex yielded ages of 1091 +/- 13 Ma and 996 +/- 13 Ma. In contrast, meta-graywackes from the Sao Caetano complex show a maximum deposition age of ca. 806 Ma in the northern part and ca. 862 Ma in the southern part of the outcrop area. The orthogneisses show epsilon Nd (1.0 Ga) values ranging from 1.0 to -4.2 with U/Pb TIMS and SHRIMP ages ranging from 960 to 926 Ma and geochemical signatures of A(2)-type granitoids. The data reported in this paper suggest at least two periods of extension within the Central Domain of the Borborema Province, the first starts ca. 1091 Ma with magmatism and deposition, creating the Riacho Gravata basin and continued intrusion of A-type granites to 920 Ma. A second rift event, which reactivated old faults, generated a basin with a maximum deposition age of ca. 806 Ma. Furthermore, the oldest granitoids cutting these metasedimentary rocks have crystallization ages of ca. 600 Ma. This suggests that the second rift event could be early Brasiliano in age. The resulting Sao Caetano basin received detritus from a variety of sources, although detritus from the Riacho Gravata complex dominated. Deposition ages of the Riacho Gravata and the Sao Caetano complexes are coeval with deposits in other basins of the Borborema Province (Riacho do Tigre in the Central Domain; Macurure and Maranco in the Sergipano Belt of the Southern domain). The Macaubas Group from SE Brazil and its counterparts in Africa, the Zadanian and Mayumbian Groups, in the western edge of the Congo Craton are also coeval. Closure of the Riacho Gravata and Sao Caetano basins occurred during the Brasiliano convergence (705-600 Ma). During the last stage of convergence, ca. 612 Ma, pull-apart basins were created and filled; final basin closure took place 605-592 Ma, after deposition ceased. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ages (U-Pb SHRIMP and LA ICPMS) and stratigraphic evolution of the Neoproterozoic volcano-sedimentary successions from the extensional Camaqua Basin, Southern Brazil

During the Ediacaran, southern Brazil was the site of multiple episodes of volcanism and sedimentation, which are best preserved in the 3000 km(2) Camaqua Basin. The interlayered sedimentary and volcanic rocks record tectonic events and paleoenvironmental changes in a more than 10 km-thick succession. In this contribution, we report new U-Pb and Sm-Nd geochronological constraints for the 605 to 580 Ma Born Jardim Group, the 570 Ma Acampamento Velho Formation, and a newly-recognized 544 Ma volcanism. Depositional patterns of these units reveal the transition from a restricted, fault-bounded basin into a wide, shallow basin. The expansion of the basin and diminished subsidence rates are demonstrated by increasing areal distribution and compressed isopachs and increasing onlap of sediments onto the basement to the west. The Sm-Nd isotopic composition of the volcanic rocks indicates mixed sources, including crustal rocks from the adjacent basement. Both Neoproterozoic and Paleoproterozoic sources are indicated for the western part of the basin, whereas only the older Paleoproterozoic signature can be discerned in the eastern part of the basin. (C) 2011 International Association for Gondwana Research. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Quimioestratigrafia em basaltos da Formação Serra Geral (Bacia do Paraná) nas regiões centro-oeste de São Paulo e oeste do Paraná: resultados preliminares

A Província Magmática do Paraná-Etendeka, ou ainda Formação Serra Geral assim definida na estratigrafia da Bacia do Paraná, constitui um dos maiores registros vulcânicos em área continental do planeta. O grande volume de magma é evidenciado não só pelas rochas expostas, que contemplam o sul e parte do sudeste brasileiro, mas também pela forte heterogeneidade geoquímica e petrográfica das rochas básicas, intermediárias e ácidas, que integram a placa Sul-Americana. Os trabalhos que abordam a caracterização geoquímica dos diferentes tipos de magmas, obtidos por meio de coleta sistemática de superfície são bastante abundantes, porem pouco são aqueles que abordam a quimioestratigrafia dos basaltos por meio de poços de sondagem buscando as relações estratigráficas aplicadas ao entendimento da evolução dos diferentes tipos de magmas, fontes, intervalo de idades e variações petrográficas sem a influência direta de falhas tectônicas que interferiam no aspecto fidedigno dos dados. Com isso, este trabalho em andamento, com 15 sequencias vulcânicas completas obtidas por meio de poços de sondagem nos estados de São Paulo e Paraná, com até 1156 metros de espessura, são investigados para elementos maiores, traços, terras-raras, isótopos (Pb, Sr e Nd) e idades (Ar-Ar) buscando a compreensão de processos de diferenciação magmática in situ e até mesmo considerações sobre o grau de fusão, fontes mantélicas envolvidas, correlação com a parte sul da província magmática e relação com a fase rifte da placa sul-americana. Os resultados, ainda que preliminares, mostraram que a média da espessura de cada pulso magmático é de 35 metros de rocha basáltica variando de 2 até 90 metros, sendo que a pilha mais profunda alcança 970 metros na região noroeste do estado de São Paulo podendo chegar até 1200 se for considerado a espessura dos sills intrudidos nos sedimentos paleozoicos sotopostos. Já os dados geoquímicos mostraram que as regiões investigadas são compostas exclusivamente por basaltos toleíticos do tipo alto-Ti, com concentrações em TiO2 variando entre 1,77% e 3,66% e MgO de 2,88% até 4,95%, podendo ser divididos em dois subtipos distintos, denominados de Pitanga e Paranapanema conforme classificação de Peate et al. (1992). O primeiro está enriquecido em Nb (8%), K (9%), La (11%), Ce (18%), P (8%), Nd (20%), Zr (19%), Sm (17%), Eu (15%) e Ti (15%) em relação ao segundo. Também é possível verificar que os magmas se alternam na posição estratigráfica sendo iniciado pelo tipo Pitanga (em contato direto com os arenitos eólicos da Formação Botucatu) seguindo pelo magma Paranapanema onde o primeiro, em espessura, e dominante em 60% em relação ao segundo. Por fim, mesmo que o trabalho ainda esteja em fase inicial, é possível concluir que os basaltos investigados podem ter sido abastecidos por mais de uma câmara magmática, que extravasaram suas lavas em épocas distintas, iniciando com basaltos do tipo Pitanga, em contato com os arenitos da Formação Botucatu, e encerrando a pilha edificada com aqueles do tipo Paranapanema.